目錄
第1章 緒論 1
1.1 微生物群落組裝的生態(tài)過程 1
1.1.1 群落組裝的4 個基本過程及其在微生物群落中的重要性 1
1.1.2 選擇、漂變、成種和擴散的相互作用對微生物群落組裝的影響 4
1.1.3 微生物群落組裝的時間和空間尺度 4
1.1.4 微生物群落組裝過程對生態(tài)系統(tǒng)功能的影響 5
1.2 土壤微生物的生態(tài)系統(tǒng)功能及研究途徑 6
1.2.1 土壤微生物功能的重要性 6
1.2.2 微生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)功能間的關(guān)系 6
1.2.3 微生物多樣性對生態(tài)系統(tǒng)功能作用機制的假說 7
1.2.4 土壤微生物群落整體操縱的實驗途徑 8
1.3 環(huán)境變化對土壤微生物多樣性與生態(tài)功能的影響 11
1.4 土壤病毒的生態(tài)功能及對環(huán)境變化的響應(yīng)值得關(guān)注 13
參考文獻 14
第2章 擴散限制對微生物群落構(gòu)建的影響 19
2.1 土壤采集和繁殖體添加實驗 19
2.2 土壤DNA提取和細(xì)菌高通量焦磷酸平行測序 21
2.2.1 土壤DNA提取 21
2.2.2 細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的焦磷酸測序分析 22
2.3 繁殖體添加對局域土壤細(xì)菌群落的影響 23
2.4 繁殖體添加實驗方法在微生物生態(tài)學(xué)中的應(yīng)用 27
2.5 擴散過程和群落組裝的聯(lián)系 29
2.6 總結(jié) 30
參考文獻 30
第3章 土壤細(xì)菌群落的物種續(xù)存和群落生產(chǎn)力模式對擾動的響應(yīng) 33
3.1 中性過程在草原土壤細(xì)菌群落組裝中的重要性 33
3.2 土壤微宇宙擾動實驗 34
3.3 土壤細(xì)菌高通量焦磷酸平行測序 36
3.4 土壤細(xì)菌DNA 總量的確定 36
3.5 擾動降低土壤細(xì)菌群落多樣性 37
3.6 土壤細(xì)菌物種存活概率對擾動的響應(yīng) 39
3.7 土壤細(xì)菌群落生物量對擾動的響應(yīng) 44
3.8 總結(jié) 44
參考文獻 45
第4章 土壤微生物多樣性和水分對土壤異養(yǎng)呼吸的影響 53
4.1 土壤采集和處理 53
4.2 實驗裝置和土壤呼吸測量 55
4.3 土壤微生物多樣性和水分處理下的土壤呼吸值 56
4.4 隨著時間推移土壤呼吸速率的變化 59
4.5 生物多樣性限制土壤異養(yǎng)呼吸并減緩呼吸對水分增加的響應(yīng) 59
4.6 總結(jié) 63
參考文獻 63
第5章 土壤病毒和細(xì)菌多度對環(huán)境因子變化的響應(yīng) 66
5.1 內(nèi)蒙古多倫全球變化多因子實驗 66
5.2 土壤病毒和細(xì)菌提取 67
5.3 土壤病毒和細(xì)菌計數(shù)與分析 67
5.4 不同環(huán)境因子對草原土壤病毒、細(xì)菌多度及病毒-細(xì)菌多度比的影響 69
5.5 總結(jié) 74
參考文獻 75
第6章 微生物遷入降低群落構(gòu)建過程中選擇的作用 77
6.1 實驗所用水體的選擇 77
6.1.1 研究區(qū)概況 77
6.1.2 水樣采集和理化性質(zhì)分析 78
6.1.3 水體微生物DNA 提取及細(xì)菌Illumina MiSeq高通量測序 79
6.1.4 水體細(xì)菌物種組成 80
6.1.5 樣本復(fù)雜度分析（α多樣性） 83
6.1.6 水體細(xì)菌群落β多樣性 87
6.1.7 小結(jié) 88
6.2 新群落構(gòu)建實驗 88
6.2.1 區(qū)域物種庫的收集 88
6.2.2 水樣的采集 89
6.2.3 新群落構(gòu)建的微宇宙實驗設(shè)計 89
6.3 水體微生物群落多樣性和物種組成 91
6.3.1 細(xì)菌群落的測序分析 91
6.3.2 微生物群落的α 多樣性 93
6.3.3 微生物群落的β 多樣性 94
6.3.4 微生物群落組成 97
6.4 微生物群落在早期不存在擴散限制，后期出現(xiàn)擴散淹沒 98
6.5 微生物遷入降低選擇的作用 100
6.6 總結(jié) 103
參考文獻 103
第7章 歷史過程在微生物群落構(gòu)建中的作用 107
7.1 交互移植微宇宙實驗 107
7.1.1 區(qū)域物種庫的收集 107
7.1.2 水樣的采集 107
7.1.3 交互移植微宇宙實驗設(shè)計 107
7.1.4 細(xì)菌群落的測序分析 111
7.2 歷史過程在微生物群落構(gòu)建中的作用 111
參考文獻 118
第8章 環(huán)境選擇在水體微生物群落構(gòu)建中的作用 119
8.1 我國及臨汾地區(qū)水資源現(xiàn)狀 119
8.1.1 我國水資源現(xiàn)狀 119
8.1.2 臨汾地區(qū)水資源現(xiàn)狀 120
8.2 水體理化性質(zhì)四季變化 120
8.2.1 采樣點的設(shè)置 120
8.2.2 水樣的采集 121
8.2.3 水體理化參數(shù)的測定 121
8.3 基本理化性質(zhì)四季變化 121
8.3.1 水體溫度和pH四季變化 121
8.3.2 水體DO四季變化 123
8.3.3 水體CODCr四季變化 124
8.3.4 水體TP四季變化 125
8.3.5 水體TN 四季變化 126
8.3.6 水體NH3-N四季變化 127
8.3.7 小結(jié) 128
8.4 水體微生物DNA提取及Illumina高通量測序 128
8.5 環(huán)境因子在水體細(xì)菌群落構(gòu)建中的作用 130
8.5.1 不同季節(jié)不同水域細(xì)菌群落組成差異 130
8.5.2 不同季節(jié)不同水域細(xì)菌α 多樣性分析 132
8.5.3 不同季節(jié)不同水域細(xì)菌β 多樣性分析 137
8.5.4 環(huán)境因子在細(xì)菌群落構(gòu)建中的選擇作用 139
8.6 環(huán)境因子在水體真核微生物群落構(gòu)建中的作用 143
8.6.1 不同季節(jié)不同水域真核微生物群落組成差異 143
8.6.2 不同季節(jié)不同水域真核微生物α 多樣性分析 145
8.6.3 不同季節(jié)不同水域真核微生物β 多樣性分析 149
8.6.4 環(huán)境因子在真核微生物群落構(gòu)建中的選擇作用 151
8.7 總結(jié) 156
參考文獻 157